JP2000012652A - 半導体ウェハ搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 搬送時において半導体ウェハの位置ずれを生
ずることがなく、安定したタイミングで半導体ウェハを
搬送することができ、不良品の発生を低減し、製造歩留
りを向上させることができるようにする。 【解決手段】 搬送動作の繰り返しにより、搬送ベルト
１１４ａ，１１４ｂが伸びると、ベルト位置調整機構１
２６を作動させる。ベルト位置調整機構１２６は、固定
部材１２７と可動部材１２８とにより構成されている。
可動部材１２８に取り付けられたねじ部材１３５を緩
め、可動部材１２８を上方にスライドさせて搬送ベルト
１１４ａ，１１４ｂを水平状態にする。この位置におい
て、ねじ部材１３５を締め付けることにより、可動部材
１２８を固定部材１２７に対して固定させる。これによ
って、半導体ウェハ１０が搬送ベルト１１４ａ，１１４
ｂにより安定して搬送される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば常圧ＣＶＤ
（Chemical Vapor Deposition:化学的気相成長 )装置な
どの半導体製造装置に対して、半導体ウェハを送り込む
ための半導体ウェハ搬送装置に係り、特に、ベルトによ
りウェハ搬送を行う半導体ウェハ搬送装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のＣＶＤ装置は、例えば、
半導体ウェハの取り入れを行うロード室、半導体ウェハ
の移送を行う移送室、半導体ウェハに対して薄膜形成を
行う反応室、移送室および半導体ウェハの取り出しを行
うアンロード室をこの順に配置した構成を有している。

【０００３】図７は、このＣＶＤ装置のうちのロード室
の平面的な構成を表している。ロード室には２つの搬送
ラインが設けられ、これら搬送ラインに対応して、２組
のステージ２１０Ａ，２１０Ｂ、２１０Ｃ，２１０Ｄが
２列に配置されている。これらステージ２１０Ａ〜２１
０Ｄはそれぞれ図示しない駆動機構により上下動可能で
あり、それぞれその上には半導体ウェハを多数枚収容可
能なキャリア（図示せず）が載置されている。一方の組
のステージ２１０Ａ，２１０Ｂの下流側にはウェハチャ
ック２１２ａ、他方の組のステージ２１０Ｃ，２１０Ｄ
の下流側にはウェハチャック２１２ｂがそれぞれ配置さ
れている。これらウェハチャック２１２ａ，２１２ｂは
共にチャックアーム２１３に取り付られている。半導体
ウェハは、ウェハチャック２１２ａ，２１２ｂによって
保持された後、チャックアーム２１３が駆動されること
により次の移送室へ送り込まれる。

【０００４】ステージ２１０Ａとステージ２１０Ｂとの
間、ステージ２１０Ｂとウェハチャック２１２ａとの間
に、またステージ２１０Ｃとステージ２１０Ｄとの間、
ステージ２１０Ｄとウェハチャック２１２ｂとの間に
は、それぞれ、２本の搬送ベルト２１４ａ，２１４ｂが
配設されている。搬送ベルト２１４ａ，２１４ｂはそれ
ぞれスプリングベルトにより構成されており、プーリ２
１５を含むベルト駆動機構によって所定の速度で回転駆
動されるようになっている。

【０００５】このロード室では、搬送ベルト２１４ａ，
２１４ｂが図に矢印で示した方向に駆動されており、ス
テージ２１０Ａ，２１０Ｃの下降動作に伴って、ステー
ジ２１０Ａ，２１０Ｃ上に載置されたキャリア（図示せ
ず）から１枚ずつ半導体ウェハ（図示せず）が搬送ベル
ト２１４ａ，２１４ｂ上に移行される。そして、この半
導体ウェハはその下面を搬送ベルト２１４ａ，２１４ｂ
により支えられた状態で、ステージ２１０Ｂ，２１０Ｄ
上の各キャリアへ送り込まれる。その後、半導体ウェハ
は、ステージ２１０Ｂ，２１０Ｄから搬送ベルト２１４
ａ，２１４ｂによって、ウェハチャック２１２ａ，２１
２ｂの保持位置へ送り込まれ、続いて、ウェハチャック
２１２ａ，２１２ｂにより保持された後、チャックアー
ム２１３によって移送室側へ送り込まれる。

【０００６】このような常圧ＣＶＤ装置では、製造歩留
りを向上させるためには、反応室への半導体ウェハの搬
送を迅速にかつ正確に行うことが重要である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来の常圧ＣＶＤ装置では、長期間使用すると、搬送ベ
ルト２１４ａ，２１４ｂが半導体ウェハの重みによって
伸び、ベルト間の張力が違ってくるという問題があっ
た。そのため、図８に示したように、例えば一方の搬送
ラインの半導体ウェハ２０が途中において回転し、ウェ
ハチャック２１２ｂによる保持位置に到達した時点で
は、半導体ウェハ２０の位置合わせ用のオリフラ（オリ
エンテーションフラット）２０ａの向きが搬送開始時点
と異なる事態が生ずる。

【０００８】また、２つの搬送ラインにおいてウェハチ
ャック２１２ａ，２１２ｂへの到達時間に差が生じて、
図９に示したように、２つの搬送ラインにおける半導体
ウェハ２０の停止位置が異なる事態も発生する。このよ
うな事態が生ずると、チャックアーム２１３の作動時
に、正常な動作が行われず、半導体ウェハ２０自体に欠
けや割れが発生したり、次の移送室に移動される迄に半
導体ウェハ２０が落下することがある。

【０００９】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、搬送時において半導体ウェハの位置
ずれを生ずることがなく、安定したタイミングで半導体
ウェハを搬送することができ、不良品の発生を低減し、
製造歩留りを向上させることができる半導体ウェハ搬送
装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明による半導体ウェ
ハ搬送装置は、第１の位置と第２の位置との間に配設さ
れた半導体ウェハ搬送用の一対の搬送ベルトと、これら
一対の搬送ベルトを同じタイミングで駆動する駆動手段
と、第１の位置と第２の位置との間の中間位置におい
て、搬送ベルトが水平状態を保持するように搬送ベルト
の位置を調整するベルト位置調整手段とを備えている。

【００１１】ベルト位置調整手段は、具体的には、例え
ば、所定の支持部に固定するための固定部材と、この固
定部材に対して上下にスライド可能に取り付けられる可
動部材と、この可動部材に回転可能に設けられ、それぞ
れ搬送ベルトを案内する一対のガイド部材とを含んで構
成されるものである。

【００１２】この半導体ウェハ搬送装置では、長期間の
使用により搬送ベルトに伸びが生ずると、第１の位置と
第２の位置との間の中間位置において、ベルト位置調整
手段によって、搬送ベルトの位置（高さ）が調整され、
水平状態が保持される。これにより半導体ウェハは安定
して搬送される。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。

【００１４】図１は本発明の一実施の形態の係るウェハ
搬送装置を含む半導体製造装置、例えば常圧ＣＶＤ装置
１の概略構成を表すものである。この常圧ＣＶＤ装置１
は、ロード室１１、移送室１２、反応室１３、移送室１
４およびアンロード室１５をこの順に配置した構成を有
している。ロード室１１には後述のウェハ搬送機構１１
Ａが、また、アンロード室１５にはウェハ搬送機構１１
Ａと同一構成のウェハ搬送機構（図示せず）が設けられ
ている。移送室１２、反応室１３および移送室１４の間
にはトレイ可動機構１６が設けられている。

【００１５】この常圧ＣＶＤ装置１では、ロード室１１
に取り込まれた半導体ウェハ１０は、ウェハ搬送機構１
１Ａによって移送室１２へ送り込まれ、トレイ１７に収
容される。その後、この半導体ウェハ１０は、トレイ可
動機構１６により反応室１３へ送り込まれ、その上に成
膜される。成膜された半導体ウェハ１０は、トレイ可動
機構１６によって、移送室１４からアンロード室１５へ
搬送され、このアンロード室１５においてウェハ搬送機
構（図示せず）によって取り出し口へ案内される。

【００１６】次に、ロード室１１におけるウェハ搬送機
構１１５の構成について説明する。図２は、このウェハ
搬送機構１１５の平面的な概略構成を示したものであ
る。

【００１７】ウェハ搬送機構１１５は２つの搬送ライン
を有し、これら搬送ラインに対応して２組のステージ１
１０Ａ，１１０Ｂ、１１０Ｃ，１１０Ｄが２列に配置さ
れている。これらステージ１１０Ａ〜１１０Ｄはそれぞ
れ後述のステージ上下駆動機構１１５Ｂ₁ ，１１５Ｂ₂
により上下動可能であり、それぞれその上には半導体ウ
ェハ１０を多数枚収容可能なキャリア１１１が載置され
ている。一方の組のステージ１１０Ａ，１１０Ｂの下流
側にはウェハチャック１１２ａ、他方の組のステージ１
１０Ｃ，１１０Ｄの下流側にはウェハチャック１１２ｂ
がそれぞれ配置されている。これらチャック１１２ａ，
１１２ｂは共にチャックアーム１１３に取り付られてお
り、半導体ウェハ１０を保持した後、チャックアーム１
１３が駆動されることにより、半導体ウェハ１０を次の
移送室１２側のトレイ１７へ収容させるようになってい
る。

【００１８】ステージ１１０Ａとステージ１１０Ｂとの
間、ステージ１１０Ｂとウェハチャック１１２ａとの間
に、またステージ１１０Ｃとステージ１１０Ｄとの間、
ステージ１１０ｄとウェハチャック１１２ｂとの間に
は、それぞれ、一対の搬送ベルト１１４ａ，１１４ｂが
配設されている。搬送ベルト１１４ａ，１１４ｂは例え
ばスプリングベルトにより構成されており、それぞれベ
ルト駆動機構１１５Ａ₁，１１５Ａ₂ によって同じ速度
で回転駆動されるようになっている。

【００１９】図３は、ベルト駆動機構１１５Ａ₁ ，１１
５Ａ₂ およびステージ上下駆動機構１１５Ｂ₁ ，１１５
Ｂ₂ を含むウェハ搬送機構１１５の側面から見た構成を
表すものである。なお、ここではステージ１１０Ａ，１
１０Ｂを含む一方の搬送ラインのうち一方の搬送ベルト
１１４ｂ側の構成を示している。他方の搬送ベルト１１
４ａ側の構成、およびステージ１１０Ｃ，１１０Ｄを含
む他方の搬送ラインの構成も同様であるので、その説明
は省略する。

【００２０】まず、ベルト駆動機構１１５Ａ₁ は、ステ
ージ１１０Ａ，１１０Ｂの下方位置に配置されたプーリ
１１６ａ〜１１６ｅに搬送ベルト１１４ｂを架け渡した
ものであり、そのうちのプーリ１１６ｄがベルト駆動モ
ータ１１７により回転することにより搬送ベルト１１４
ｂが駆動されるようになっている。ベルト駆動機構１１
５Ａ₂ も同様に、ステージ１１０Ｂとウェハチャック１
１２ｂとの間に配置されたプーリ１１８ａ〜１１８ｅに
搬送ベルト１１４ｂを架け渡したものであり、そのうち
のプーリ１１８ｄがベルト駆動モータ１１９により回転
することにより搬送ベルト１１４ｂが駆動されるように
なっている。

【００２１】次に、ステージ１１０Ａの上下動を行うス
テージ上下駆動機構１１５Ｂ₁ は、ステージ１１０Ａの
底部に連結された支持部材１２０およびガイド棒１２１
を備えている。ガイド棒１２１は所定の取付位置に固定
された固定板１２２に形成されたガイド孔内を上下にス
ライド可能となっている。支持部材１２０はＬ字型をな
し、その水平部分にねじ孔が設けられている。このねじ
孔には、ステージ駆動モータ１２３の回転軸に形成され
たねじ部１２３ａが取り付けられている。ステージ駆動
モータ１２３は所定の位置に固定されている。すなわ
ち、ステージ駆動モータ１２３が駆動されることによ
り、支持部材１２０およびガイド棒１２１と共にステー
ジ１１０Ａが上下動可能となっている。ステージ駆動モ
ータ１２３の回転軸にはエンコーダ１２４が取り付けら
れ、また、このエンコーダ１２４に対向してエンコーダ
感知センサ１２５が配設されている。このエンコーダ感
知センサ１２５の出力に応じて、図示しない制御部によ
ってステージ駆動モータ１２３の回転数、つまりステー
ジ１１０Ａの上昇または下降の程度が制御されるように
なっている。なお、ステージ１１０Ｂ側のステージ上下
駆動機構１１５Ｂ₂ も同じ構成を有しているので、同一
構成要素には同一符号を付してその説明は省略する。

【００２２】以上のロード室１１の構成は従来と同様で
あるが、本実施の形態では、更に、ステージ１１０Ａ，
１１０Ｂ間の中間位置に、ベルト位置調整機構１２６が
配設されている。このベルト位置調整機構１２６によ
り、搬送ベルト１１４ａ，１１４ｂの位置（高さ）を調
整してそれぞれ水平状態に保持するようになっている。
なお、このベルト位置調整機構１２６が本発明のベルト
位置調整手段に対応している。

【００２３】ベルト位置調整機構１２６は、図４（Ａ）
に示した固定部材１２７と図４（Ｂ）に示した可動部材
１２８とを組み合わせ、可動部材１２８を固定部材１２
７に対して上下にスライド可能な構成としたものであ
る。固定部材１２７および可動部材１２８は、共に、例
えばアルミニウム（Ａｌ）により箱型形状に形成されて
いる。

【００２４】固定部材１２７の表面（可動部材１２８と
の対向面）には、断面がくさび形状の２つの案内溝１２
９ａ，１２９ｂが平行に形成されている。また、この固
定部材１２７の案内溝１２９ａ，１２９ｂ間の両端には
２つのねじ孔１３０ａ，１３０ｂが設けられている。固
定部材１２７はこれらねじ孔１３０ａ，１３０ｂを通し
てＣＶＤ装置本体の所定の支持位置に固定されるように
なっている。また、固定部材１２７の案内溝１２９ａ，
１２９ｂ間の中央位置にはねじ孔１３１が設けられてい
る。

【００２５】一方、可動部材１２８の表面（可動部材１
２８との対向面）には、くさび形状の２本の突条部１３
１ａ，１３１ｂが設けられており、これら突条部１３１
ａ，１３１ｂが固定部材１２７の案内溝１２９ａ，１２
９ｂに対してスライド可能に組み込まれるようになって
いる。この可動部材１２８の突条部１３１ａ，１３１ｂ
間にはベルト位置調整用の長孔１３２が形成されてい
る。可動部材１２８には上端面に平行にシャフト１３３
が回転可能に取り付けられており、このシャフト１３３
の両端部にそれぞれプーリ１３４ａ，１３４ｂが固定さ
れている。これらプーリ１３４ａ，１３４ｂが本発明の
ガイド部材に相当している。

【００２６】図５は、固定部材１２７の案内溝１２９
ａ，１２９ｂに対して、可動部材１２８の突条部１３１
ａ，１３１ｂを組み込むことによりベルト位置調整機構
１２６を構成した状態を表している。搬送ベルト１１４
ａ，１１４ｂは、このベルト位置調整機構１２６のプー
リ１３４ａ，１３４ｂによって回転可能に支持されてい
る。固定部材１２７のねじ孔１３１には、可動部材１２
８の長孔１３２を介してねじ部材１３５が取り付けられ
ており、可動部材１２８を上下にスライド調整した後、
ねじ部材１３５を締め付けることにより、可動部材１２
８が固定部材１２７に対して固定されるようになってい
る。

【００２７】なお、可動部材１２８側の長孔１３２と、
固定部材１２７側のねじ孔１３１と、ねじ部材１３５と
により本発明の固定手段が構成されている。

【００２８】次に、図１〜図６を参照して、上記構成の
ウェハ搬送機構１１５の作用について説明する。

【００２９】このロードロック室１１のステージ１１０
Ａ，１１０Ｂ間では、ベルト駆動機構１１５Ａ₁ によっ
て、搬送ベルト１１４ａ，１１４ｂが同じタイミングで
駆動されると共に、ステージ上下駆動機構１１５Ｂ₁ に
よって、ステージ１１０Ａ，１１０Ｃが下降する。ステ
ージ１１０Ａ，１１０Ｃの下降動作に応じて、キャリア
１１１から１枚ずつ半導体ウェハ１０が搬送ベルト１１
４ａ，１１４ｂ上に移行される。そして、この半導体ウ
ェハ１０はその下面を支えられた状態で、ステージ１１
０Ｂ，１１０Ｄ上の各キャリア１１１へ送り込まれる。
その後、半導体ウェハ１０は、ベルト駆動機構１１５Ａ
₂ により駆動される搬送ベルト１１４ａ，１１４ｂによ
って、ステージ１１０Ｂ，１１０Ｄからウェハチャック
１１２ａ，１１２ｂの保持位置へ送り込まれる。次い
で、半導体ウェハ１０はウェハチャック１１２ａ，１１
２ｂにより保持された後、チャックアーム１１３の駆動
により移送室１２側のトレイ１７に送り込まれる。

【００３０】このような搬送動作を長期間繰り返すと、
搬送ベルト１１４ａ，１１４ｂが伸びて、緩むことは前
述の通りである。図６の実線はその状態を示している。
これに対して、本実施の形態では、ステージ１１０Ａ，
１１０Ｂ間、ステージ１１０Ｃ，１１０Ｄ間においてそ
れぞれベルト位置調整機構１２６が設けられており、こ
れにより搬送ベルト１１４ａ，１１４ｂが水平状態に保
持される。すなわち、図６に示した実線の状態から、ね
じ部材１３５を僅かに緩め、可動部材１２８を固定部材
１２７に対して上方にスライドさせることにより、搬送
ベルト１１４ａ，１１４ｂを二点鎖線で示したように水
平状態にする。この位置において、ねじ部材１３５を締
め付けることにより、可動部材１２８を固定部材１２７
に対して固定させる。これによって、ステージ１１０
Ａ，１１０Ｃからそれぞれ搬出された半導体ウェハ１０
は、途中において回転することなく、ウェハチャック１
１２ａ，１１２ｂによる保持位置へ到達する。また、ウ
ェハチャック１１２ａ，１１２ｂへの到達時間も同じで
あり、よって、半導体ウェハ１０に欠けや割れが発生し
たり、落下するようなことがなくなる。

【００３１】以上実施の形態を挙げて本発明を説明した
が、本発明は上記実施の形態に限定するものではなく、
種々変形可能である。例えば、上記実施の形態では、固
定部材１２７側に案内溝１２９ａ，１２９ｂ、可動部材
１２８側に突条部１３１ａ，１３１ｂをそれぞれ設ける
ようにしたが、逆に、固定部材１２７側に突状部、可動
部材１２８側に案内溝を設けるようにしてもよい。

【００３２】また、突条部および案内溝の形状は上記の
ようなくさび形状のものに限らず、他の形状でもよく、
要は、固定部材と可動部材とを離脱することなくスライ
ド可能に組み合わせることができる形状であればよい。
更に、本発明では、ベルト位置調整機構１２６は、上記
構成のものに限らず、搬送ベルトを中間位置において水
平に保持できるものであれば、他の構成のものでもよ
い。

【００３３】また、上記実施の形態においては、常圧Ｃ
ＶＤ装置のロード室における搬送装置を例にして説明し
たが、アンロード室や、その他の半導体製造装置に適用
される搬送装置にも適用可能である。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように請求項１ないし４の
いずれか１項に記載の半導体ウェハ搬送装置によれば、
搬送過程の中間位置において、ベルト位置調整手段を設
け、その高さを調整して搬送ベルトを水平状態を保持す
るようにしたので、半導体ウェハの搬送を正確に安定し
て行うことができ、半導体ウェハの割れ等が発生するこ
とがなくなり、製造歩留りが向上するという効果を奏す
る。

【００３５】特に、請求項３ないし４のいずれか１項に
記載の半導体ウェハ搬送装置によれば、固定部材に対し
て上下にスライド可能に可動部材を取り付けると共に、
この可動部材に対して一対の回転可能なガイド部材を設
けるようにしたので、簡単な構成で、安価にベルト位置
調整手段を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る半導体ウェハ搬送
装置を備えた常圧ＣＶＤ装置の概略構成図である。

【図２】図１の半導体ウェハ搬送装置の構成を表す平面
図である。

【図３】図１の半導体ウェハ搬送装置の構成を表す側面
図である。

【図４】ベルト位置調整機構を構成する固定部材および
可動部材をそれぞれ表す斜視図である。

【図５】図４に示した固定部材と可動部材とを組み合わ
せたベルト位置調整機構の斜視図である。

【図６】図５のベルト位置調整機構の作用を説明するた
めの側面図である。

【図７】従来の半導体ウェハ搬送装置の構成を表す平面
図である。

【図８】従来の半導体ウェハ搬送装置による問題点を説
明するための平面図である。

【図９】従来の半導体ウェハ搬送装置による問題点を説
明するための平面図である。

【符号の説明】

１０…半導体ウェハ、１１…ロード室、１２，１４…移
送室、１５…アンロード室、１１５…ウェハ搬送機構、
１２６…ベルト位置調整機構、１２７…固定部材、１２
８…可動部材、１２９ａ，１２９ｂ…案内溝、１３１
ａ，１３１ｂ…突条部、１３２…長孔（ベルト位置調整
用）、１３４ａ，１３４ｂ…プーリ、１３５…ねじ部材

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体ウェハを第１の位置から第２の位
   置へ搬送するための半導体ウェハ搬送装置において、 第１の位置と第２の位置との間に配設された半導体ウェ
   ハ搬送用の一対の搬送ベルトと、 これら一対の搬送ベルトを同じタイミングで駆動する駆
   動手段と、 第１の位置と第２の位置との間の中間位置において、前
   記搬送ベルトが水平状態を保持するように前記搬送ベル
   トの位置を調整するベルト位置調整手段とを備えたこと
   を特徴とする半導体ウェハ搬送装置。
2. 【請求項２】 前記ベルト位置調整手段は、所定の支持
   部に固定するための固定部材と、この固定部材に対して
   上下にスライド可能に取り付けられる可動部材と、この
   可動部材に回転可能に設けられ、それぞれ前記搬送ベル
   トを案内する一対のガイド部材とを含んで構成されてい
   ることを特徴とする請求項１記載の半導体ウェハ搬送装
   置。
3. 【請求項３】 前記固定部材および可動部材のいずれか
   一方に、断面がくさび形状の２つの案内溝が平行に形成
   されると共に、前記固定部材および可動部材のいずれか
   他方にそれぞれ前記２つの案内溝に対してスライド可能
   に組み込まれる２本の突条部が設けられ、かつ、任意の
   スライド位置において前記可動部材を固定部材に固定す
   るための固定手段を有することを特徴とする請求項２記
   載の半導体ウェハ搬送装置。
4. 【請求項４】 前記固定手段は、前記可動部材に対して
   スライド方向に沿って形成されたベルト位置調整用の長
   孔と、前記固定部材に対して前記長孔に対応して設けら
   れたねじ孔と、前記長孔を介して前記ねじ孔に取り付け
   られるねじ部材とを含むことを特徴とする請求項３記載
   の半導体ウェハ搬送装置。